يساعد الشاي الأخضر على رفع معدل عمليات الأيض وبالتالي زيادة حرق الدهون في الجسم، كما أنّ الكافيين الموجود فيه يعبئ الأحماض الدهنية من أنسجة الدهون واستخدامها كطاقة للجسم
يعد الكافيين -وهو المكون الرئيسي للشاي الأخضر- منبهاً فعّالاً للجسم؛ إذ إنّه يمنع عمل ناقل عصبي مثبط يدعى أدينوسين، مما يزيد إطلاق الخلايا العصبية وتركيز الناقلات العصبية مثل الدوبامين والنورادرينالين، وبالتالي تزيد نسبة الذكاء، كما يحتوي الشاي الأخضر على الأحماض الأمينية مثل الثيانين، والقادرة على عبور حاجز الدم في الدماغ؛ وبذلك يؤدي إلى تحسين جوانب مختلفة من وظائف الدماغ، بما في ذلك اليقظة، وتحسين المزاج، ووقت رد الفعل والذاكرة.
يساعد الشاي الأخضر على الوقاية من السرطان الذي يحدث نتيجة النمو غير المنضبط للخلايا؛ وذلك بفعل مضادات الأكسدة القوية الموجودة فيه، ومن الأمثلة على ذلك؛ سرطان الثدي والقولون والبروستات والمستقيم
يحسن الشاي الأخضر الكولسترول الكلي، والكولسترول LDL، والدهون الثلاثية التي تعد من عوامل الخطر الرئيسية لأمراض القلب والسكتة الدماغية، ويحمي جزيئات الكولسترول LDL من الأكسدة التي تقود إلى أمراض القلب؛ عن طريق زيادة قدرة الدم المضادة للأكسدة بشكل كبير.
تشمل هذه الأمراض الزهايمر وهو المسبب الرئيسي للخرف ويعد المرض العصبي الأكثر شيوعاً، ومرض باركينسون الذي ينطوي على فقدان الخلايا العصبية لمادة لدوبامين المنتجة في الدماغ، وهو ثاني أكثر الأمراض العصبية شيوعاً بين البشر.
يقلل الشاي الأخضر من احتمال الإصابة بالعدوى بفعل مادة الكيتشين الموجودة فيه، والتي تقتل البكتيريا وتمنع تكاثر الفيروسات مثل فيروس الإنفلونزا، كما يمنع الشاي الأخضر الطفرات العقدية وهي البكتيريا الضارة الأولية في الفم التي تسبب تكوين البلاك المساهم الرئيسي في تجاويف الأسنان وتسوسها مما يساعد على تحسين صحة الأسنان وانخفاض خطر التسوس، وتقليل رائحة الفم الكريهة.
يحتوي الشاي الأخضرعلى الثيانين بصورة طبيعية وهي مادة كيميائية تساعد على الاسترخاء والهدوء
يعمل الشاي الأخضر على إبطاء نمو خلايا الجلد المريضة وتحفيز الجين المسؤول عن تنظيم دورات حياة الخلايا؛ لذا فإنّه يستخدم كعلاج جديد للاضطرابات الجلدية مثل الصدفية وقشرة الرأس.